Force d'Eötvös

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

La force d'Eötvös est une diminution (respectivement, une augmentation) de la pesanteur ressentie sur Terre par un mobile se déplaçant d'ouest en est (respectivement, d'est en ouest). Elle est due à variation de l'accélération axifuge résultant de ce mouvement[1][Quoi ?].

Histoire[modifier | modifier le code]

Ce terme apparut pour la première fois dans la théorie d'Alfred Wegener, qui envisageait que plusieurs forces étaient susceptibles de jouer un rôle primordial dans le déplacement des continents : Il suggère que ces continents s'éloignaient vers l'ouest, du fait de la rotation de la Terre et de l'effet des marées. Les continents du globe migraient des pôles à l'équateur grâce à la force d'Eötvös.

Cette force doit son nom au physicien hongrois Loránd Eötvös (1848-1919).

En 1924, Harold Jeffreys rejette l'idée de Wegener en assurant que les forces envisagées n'étaient pas assez puissantes pour mouvoir des continents. Le moteur de la dérive des continents — la force d'Eötvös selon Wegener — est le point faible de sa théorie : non seulement la force évoquée par Wegener est bien trop faible pour déplacer des continents, mais de plus le fait que la Terre puisse être déformée par ces forces à la seule condition que ces forces agissent pendant une longue période a d'emblée été rejeté par la communauté scientifique de l'époque.

La force d'Eötvös[modifier | modifier le code]

Cette force se manifeste lorsqu'on mesure l'accélération de gravité à bord d'un mobile en mouvement. Historiquement, elle a été été détectée lors de mesures de gravimétrie à bord de navires en mouvement.

Explication physique[modifier | modifier le code]

La pesanteur ressentie à la surface de la Terre résulte principalement de l'attraction qui s'exerce entre tous les corps massiques, selon le principe de la gravitation universelle d'Isaac Newton.

Toutefois, comme la Terre est en rotation autour de son axe, les objets situés à sa surface subissent une accélération axifuge (c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de rotation de la Terre). Celle-ci est nulle aux pôles et maximum à l'équateur. Elle varie comme le cosinus de la latitude. L'effet de cette accélération axifue est assez faible : elle diminue la pesanteur d'environ 0,3 % à l'équateur où son effet est maximum.

La force d'Eǒtvös se manifeste lorsqu'un mobile se déplace vers l'est ou vers l'ouest : sa vitesse propre s'ajoute à la vitesse de rotation de la Terre et augmente ou diminue (selon la direction du mouvement) la force axifuge, c'est-à-dire la pesanteur ressentie.

Expression mathématique[modifier | modifier le code]

La force d'Eötvös, Ge[réf. nécessaire] vaut :

Ω est la vitesse de rotation de la Terre ;
u est la vitesse dans le sens latitudinal (est-ouest) ;
Φ est la latitude où les mesures sont prises ;
v est la vitesse dans le sens longitudinal (nord-sud) ;
R est le rayon de la Terre.

Exemple d'application numérique[modifier | modifier le code]

Voici l'intensité de l'accélération d’Eötvös pour un navire voguant à la vitesse de 40 km/h (environ 20 nœuds) à la latitude de 45 degrés :
Ω = 1 tour en 24 heures =  ;
u = 40 km/h = 11,111 m/s ;
Φ = 45 degrés = (π/4) rad = 0,7874 rad ;
v = 0 ;
R = 6,371 × 106 m.

Ge = 1,14 × 10−2 m/s2,
à comparer avec l'intensité normale de l'accélération de la pesanteur qui vaut 9,81 m/s2.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Voir Pesanteur

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Voyage à l'intérieur de la terre: de la géographie antique à la géophysique moderne : une histoire des idées, Vincent Deparis, Hilaire Legros, CNRS, 2000 (ISBN 2271057299)

Lien externe[modifier | modifier le code]